羧基氧化钌薄膜的热分解机理及其伏安性能

以RuCl3·3H3O异丙醇溶液为前驱体,采用原位分解法制备了超级电容器用羧基氧化钌薄膜.借助X射线光电子能谱仪、红外光谱仪、电化学分析仪和扫描电镜等手段,研究了薄膜的热分解机理及其电容性能和微观形貌.结果表明:随温度升高,RuCl3·3H3O异丙醇溶液经历了先复合再分解的物相演变的过程之后才生成羧基氧化钌薄膜.羧基对薄膜的性能有重要影响,薄膜经300℃保温2 h处理后比电容达728 F·g-1,1000次充放电循环后保持在99.47%,附着力达24.56 MPa.     

超级电容器用（RuO2/Co3O4）·nH2O复合薄膜电极的制备及其性能

配制RuCl3.3H2O和Co(CH3COO)2的异丙醇混合溶液,采用原位热分解法制备了超级电容器用(RuO2/Co3O4).nH2O复合薄膜电极.借助扫描电镜、X射线衍射仪、红外光谱仪、电化学分析仪等表征薄膜的微观形貌、物相转变以及电化学性能.结果表明,当涂覆液中n(Ru3+):n(Co2+)=1:3时,复合薄膜经260℃热处理3h达到最佳的综合性能,比电容为569F/g,附着力为22.4MPa,内阻仅为0.42Ω,1000次充放电循环后比电容保持在初始电容量的97.6%.     

胶体法制备60%RuO2-AC复合电极材料及其性能

通过改进后的胶体法制备了60%(质量分数)RuO2-活性碳(AC)复合电极材料,然后在不同的温度下烧结6 h。采用电化学工作站对该复合电极进行了循环伏安、恒流充放电及交流阻抗测试,用SEM、EDS及XRD对不同温度烧结后复合材料的形貌结构进行表征。结果表明:240℃烧结后复合电极的比电容最大,其值为445 F/g,且充放电性能良好;复合电极的阻抗值在240℃以下时随烧结温度的升高呈递减趋势,高于此温度后略有增大;复合电极材料在240℃烧结后呈细小均匀的水合RuO2粒子,分布在碳基体上;复合电极材料中的RuO2保持非晶结构,高于270℃后有较多的晶体相生成;改进后的胶体法制备的复合电极在240℃烧结后电化学性能较优良。     

超级电容器用羧基氧化钌薄膜的充放电性能

以RuCl3.3H2O异丙醇溶液为前驱体,分别加热到250、270、300和400℃制备超级电容器用羧基氧化钌薄膜。借助红外光谱仪、扫描电镜、透射电镜和电化学分析仪等手段,研究薄膜的物相结构、微观形貌和电容性能。结果表明:经270℃保温2 h处理后,薄膜的成分为羧基氧化钌。随热处理温度升高,薄膜的比电容逐渐降低,快速充放电性能提高。薄膜的比表面积为88 m2/g;薄膜的比电容达到859 F/g,附着力为20.13 MPa,16 000次循环充放电后比电容保持在充放电循环前的99.7%。     

旋转涂覆法制备氧化钌电极材料及其性能研究

采用旋转涂覆工艺制备了RuO2薄膜电极,SEM揭示了RuO2薄膜的厚度为7.7-8.0/μm,拉伸实验测试得该薄膜附着力的平均值为18.00MPa;XRD结构分析表明该薄膜的最理想烧结温度为270℃.此外,进一步的电化学性能测试表明RuO2薄膜的循环伏安、充放电及阻抗性能优良,该薄膜电极的比电容Cp、能量密度W、功率密...     

超级电容器用(RuO_2/MnO_2)·n H_2O复合电极的研究

采用电沉积法制备超级电容器用钽基(RuO_2/MnO_2)·n H_2O复合薄膜电极材料,制定钽箔基体的预处理方法、复合溶液主盐的配置比例、电沉积参数和热处理参数。重点研究了初始沉积液中Mn~(7+)与Ru~(3+)摩尔浓度比以及不同热处理参数对((RuO_2/MnO_2)·n H_2O复合薄膜附着力与电学性能的影响。借助扫描电镜、X射线衍射仪对薄膜的形貌和物相分析,用电化学工作站对该复合薄膜电化学性能进行测量。实验结果表明,当初始沉积液中Mn~(7+)与Ru~(3+)摩尔比为3:1,热处理温度为250℃,时间为2.5h,所制备出的复合电极薄膜具有较好的附着力和较高的比电容,分别为14.8MPa与418F/g。该复合薄膜在不同扫描速率下的循环伏安图具有高度可逆的氧化和还原曲线,说明其具有很明显的电容特性,是一种较为理想的RuO_2基复合薄膜。     

活性碳/氧化钌复合电极材料的制备及性能研究

通过胶体法制备不同含量的活性碳/氧化钌复合电极材料,然后把该材料在240℃热处理,随后对复合物进行热失重分析,利用X射线衍射仪及扫描电镜分别对该电极材料的形貌和结构进行表征;此外,对复合电极材料进行电化学性能测试。结果表明:活性碳与氧化钌复合有利于获得较细的颗粒,但是不影响氧化钌的结构;活性碳/氧化钌复合电极中碳的质量分数从13.6%增加到36.18%时,其比电容由664F/g减小为526F/g,能量密度从103.27Wh/kg降为75.18Wh/kg,功率密度从0.48kW/kg增加为0.64kW/kg,阻抗也随之降低;此外,采用该工艺制备氧化钌复合电极便捷实用。